面对传统电力系统带来环境保护和经济发展的矛盾，分布式发电被认为是一种具有良好应用前景的清洁、高效能源利用方式。在此基础上，由众多分布式电源组成的微电网，不仅能够灵活地控制内部可控单元，还可作为一个整体维持系统的稳定运行，从而形成区域内的自治电网。随着可再生能源装机容量增长以及能源互联网的快速发展，微电网正逐渐呈现出电力电子化、高渗透率、类型多样化以及网架结构融合的复杂电网形态，电力电子变换装置由于电能变换形式与控制方面的灵活性，在微电网运行中得到大规模的应用，但也对电力系统的动态行为产生了重要影响。
　　针对是否有电网参与功率的调节，可将微电网的运行方式分为并网模式和孤岛模式。在孤岛模式下运行，因为没有大电网的电压/频率支撑，因此系统在发电、输电、配电、用电之间的协调控制及能量管理方面将面临更多的挑战，而并网模式下将更多关注于系统的优化运行与经济调度。微电网内部包含了众多运行特性各异的电力电子变换装置，不同于采用同步发电机的传统大电网具有的大惯性和阻尼特性，其快速动态响应，高渗透率低转动惯量，以及电压源型、电流源型微电源组网方式的多样性，均会深刻的影响电网的运行输出特性。特别是在可再生能源渗透率不断提升背景下，针对微电网中大规模、多类型分布式电源以及多元化负荷的接入，需要有效整合区域内的可调度资源，实现多能源互补协调运行，以改善电能质量，降低碳排放，提高能源效率。
　　本文针对电力电子化多源微电网，分别从分层控制策略和运行调度两方面进行了分析和探讨，包括基于混合储能的可调度型微电源的协调控制策略、分布式微电源的有功/无功功率自适应分配策略、微电网的二次控制及频率/电压自恢复技术、考虑需求侧响应的微电网经济调度策略等。主要研究成果如下:
　　(1)针对储能系统的充、放电过程控制，为了提高不同蓄电池组间输出功率的均衡度，同时延长蓄电池使用寿命，设计了一种考虑SOC自均衡的改进下垂控制。考虑微电网运行中存在光伏输出功率波动，以及蓄电池状态变化的情形，为此设计了多模式变换控制方法，根据状态运行在不同的控制模式。该策略可以实现多微电源间的协调控制，以及灵活的功率控制;同时，能够根据光伏输出功率和储能系统荷电SOC状态，达到微电网自主能量管理的目标，实现微电网系统的功率平衡和稳定运行。
　　(2)考虑馈线复杂阻抗下有功功率与无功功率的耦合关系，传统下垂控制由于馈线不匹配导致功率分配不准确。针对上述问题，提出一种基于自适应虚拟阻抗的改进下垂控制方法，能够提高功率分配的精度，统一解耦有功和无功功率，并通过计算有功和无功功率偏差值，引入积分控制器分别产生虚拟电感和虚拟电阻。同时，利用小信号等效模型以及根轨迹分析方法，对所述控制策略进行了稳定性分析。该方法在线路阻抗未知的情况下，提高了微源之间的功率分配精度，抑制变换器之间的环流，更适合于复杂的网络结构及阻抗情况。
　　(3)针对多分布式电源并联的微电网，传统下垂控制能够实现各微源的功率分配，实现微电网一次调频调压功能，然而一次调节属于有差控制。为了提高调节控制的精度，提出一种基于频率自恢复和功率均分的白适应二次控制方法。该方案中改进频率控制器的积分项，通过添加自适应均值补偿量，从而使频率输出参考值趋于一致;通过将功率均分量引入电压控制环，来补偿由于线路馈线阻抗造成的输出电压的降低，能够实现二次频率/电压控制的精确调整，从而验证了所提控制策略的可行性和有效性。
　　(4)针对可调度的微电源，储能系统，可再牛能源以及负荷组成的微电网进行研究，考虑分布式发电的随机特性，同时协调需求侧响应和能量储存系统，以优化在不确定环境下的微电网经济调度。通过设计搭建需求响应资源的模型框架，考虑发电侧随机性、分时电价和负荷需求，微电网能量管理控制系统决定日前的分布式能源资源调度，需求侧根据功率平衡目标进行响应。基于价格的需求响应程序与储能系统协调控制，从而提高微电网的经济性，减少运营成本。随机调度模型通过混合整数线性规划方法建模，并使用IBM ILOG CPLEX求解不同需求侧响应参与下的微电网经济运行最优解。